【正文】 底 車場 1000 900 90 1000 900 90 運(yùn)輸大巷 10600 1380 2020 1380 小計 后期 主井井筒 200 7730 副井井筒 200 10078 井底車場 1000 900 90 主石門 1914 800 運(yùn)輸大巷 10400 1380 小計 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 21 合計 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 22 表 4 4 生產(chǎn)經(jīng)營工程量比較表 方案一 方案三 項目 工程量 項目 工程量 運(yùn)輸提升 /萬 t 運(yùn)輸提升 /萬 t 上山運(yùn)輸 大巷運(yùn)輸機(jī)長 0~ ~2 2~ ~3 3~ ~4 一帶區(qū) = 二帶區(qū) = 三帶區(qū) = 四帶區(qū) = 石門運(yùn)輸 一帶區(qū) = 二帶區(qū) 6229= 三帶區(qū) = 四帶區(qū) = 立井提升 = 立井提升 108350=8803 排水 /萬 m3 40024365119= 排水 /萬 m3 40024365119= 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 23 表 45 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)比較表 項目 方案一 方案三 工程量 單價 費(fèi)用 工程量 單價 費(fèi)用 （ m） （萬元／ m） （萬元） （ m） （萬元／ m） （萬元） 運(yùn)輸 一帶區(qū) 二帶區(qū) 三帶區(qū) 四帶區(qū) 小計 提升 一水平 6120954 二水平 6018012 8803 維護(hù)巷道 總計 表 46 費(fèi)用匯總表 費(fèi)用 方案一 方案三 項目 費(fèi)用 /萬元 百分率 費(fèi)用 /萬元 百分率 初期建井費(fèi) 288 % 100 % 基建工程費(fèi) 130 % 100 % 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi) % 100 % 總費(fèi)用 135 % 100 % 由以上比較結(jié)果可以看出方案三的總費(fèi)用比方案一少 35 %，且該方案只有一個水平，生產(chǎn)系統(tǒng)更為簡單可靠。因此，兩方案還需要通過經(jīng)濟(jì)比較才能確定最終采用何種開拓方式。 余下的方案一和方案三技術(shù)上均可行 ，而且水平服務(wù)年限符合要求。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 18 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 19 表 4— 1 各方案粗略估算費(fèi)用表 方案 方案 方案一 方案二 項目 基 立井開鑿 （ 7730+10078） 200= 主副暗斜井開鑿 2659+2445= 建 井底車場 1000900104=90 上下斜井車場 （ 300+500） 900104=72 費(fèi) 石門開鑿 1914800104= /萬元 大巷開鑿 33434414103= 大巷開鑿 小計 小計 生產(chǎn) 立井提升 108200= 暗斜井提升 103108= 費(fèi) 立井排水 40024365119= 排水（斜立井） 4002436551+40024365=9957 /萬元 小計 小計 總計 百分率 100% 百分率 102% 方案 方案三 方案四 項目 基 立井開鑿 （ 7730+10078） 350= 斜井開鑿 2659+24451270=6157 建 大巷開鑿 23434200= 大巷開鑿 23434200= 費(fèi) 井底車場 1000900104=90 上下斜井車場 800900=72 /萬元 小計 小計 生 立井提升 103108350=8803 斜井提升 103108= 產(chǎn) 立井排水 40024365119= 斜井排水 40024365119=10138 費(fèi) /萬元 小計 小計 總計 百分率 100% 百分率 107% 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 20 方案三和方案四的區(qū)別也僅在于 提升是用立井還是用斜井。 方案一和方案二的區(qū)別僅在于第二水平是用暗斜井開拓還是直接延伸立井。首先對各方案費(fèi)用進(jìn)行粗略估算。 綜合以上四種情況，提出以下四 種 開拓方案： 方案一，兩水平立井延伸（ 如 圖 41）；方案二，兩水平暗斜井延伸（ 如 圖 42）；方案三，立井單水平（ 如 圖 43）；方案四，斜井單水平（ 如 圖 44）。 井田延伸方案有兩種：立井延伸和暗斜井延伸。考慮到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的合理性，本設(shè)計采用單水平或兩水平開拓都能滿足要求。 開拓方案及經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 根據(jù)地質(zhì)勘探資料，本井田的 3煤層為主采煤層，埋深主要分布在200m～ 500m，傾角平均 6176。 工業(yè)場地 工業(yè)場地的選擇應(yīng)主要考慮以下因素 ： （ 1） 盡量位于儲量中心，使井下有合理的布局； 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 16 （ 2） 占地要少，盡量做到不搬遷村莊； （ 3） 盡量布置在地質(zhì)條件比較好的區(qū)域，同時工業(yè)場地的標(biāo)高要高于最高洪水位； （ 4） 盡量減少工業(yè)場地的壓煤損失。所以考慮采用對角式通風(fēng)。 （ 6） 井口位置應(yīng)便于布置工業(yè)場地。 （ 4） 盡量不壓煤或減少壓煤。立井開拓時，應(yīng)沿傾向中部布置，考慮儲量，井筒定于井田傾斜方向的中部略靠下。本井田形狀比較對稱，儲量分布比較均勻，故井筒的有利位置應(yīng)在井田走向的儲量中央，以形成兩翼儲量比較均勻的雙翼井田，可使井田走向的井下運(yùn)輸工作量減小，通風(fēng)網(wǎng)路較短，通風(fēng)阻力較小。只能采用立井或斜井開采。地面標(biāo)高變化于 +52m～ +44m 之間。 A — 礦井生產(chǎn)能力，萬 t / 年， K — 礦井儲量備用系數(shù)， ~ 1 6 1 3 2 . 87 6 . 81 5 0 1 . 4T ??? 年 第一水平服務(wù)年限 36 年，符合規(guī)范要求。 kZT Ak? ? 式中： T — 礦井服務(wù)年限， a。 具體見表 31 勞動組織表。年工作天數(shù) 320 天，礦井每晝夜凈提升小時數(shù) 16 小時。h = 萬 t P=Pt+Pd+Pb+Pg =+++ = 萬 t 礦井可采儲量 Zk=（ ZgP） 表 21. Pg 計算的有關(guān)參數(shù)表 煤層傾角 / o 沖擊層厚度 / m 煤層厚度 / m 煤層標(biāo)高 / m 煤的容重 t/m3 Φ / o δ / o β / o γ / o 2~3 186 300 45 70 72 75 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 12 圖 21 工廣保護(hù)煤柱計算示意圖 Pg=V 根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱與壓煤開采規(guī)程》，工業(yè)廣場圍護(hù)寬度為 15m。γ =208680 = 萬 t 4. Pg 的計算 ⑴ 工業(yè)廣場面積： 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》，大型礦井工業(yè)廣場占地指 標(biāo)為 ～ (公頃 /10 萬 t)。Lh（ o） 2. Pd 的計算 Pd=d m γ—煤的容重。 m L—煤住長度。 Pg—工業(yè)廣場保護(hù)煤住。 Pd—斷層保護(hù)煤住。 t / m3。 m。 km2。h井田走向最長 4960 m，最短 1680 m，傾向最長 5370 m，最短 2975 m。 煤層特征見表 12。各煤層都有自燃發(fā)火傾向，自燃發(fā)火期為３ ~６個月。 根據(jù)地質(zhì)資料，本礦井第 1 17 層煤都屬于氮氣帶，沼氣和二氧化碳含量很底，均小于 10 m3/t，屬低瓦斯礦井。 煤的特征 本區(qū)煤質(zhì)穩(wěn)定，各層煤的主要指標(biāo)變化很小，均為中變質(zhì)程度的氣煤。頂部含根化石以下含細(xì)羊齒及苛達(dá)樹化石。 直接頂 粉砂巖 深灰色，含苛達(dá)樹等葉化石，顯隱伏微波狀水平層理。 表 11 圍巖性質(zhì)表 頂?shù)装? 名稱 巖石名稱 厚度（ m） 特性描述 老頂 中砂巖 灰白色，少量燧石及菱鐵質(zhì)點，粒度相下漸粗，底部以粗粒為主，微層狀緩波狀層理為主，少量斜層理 粉、中砂巖互層 深灰、淺灰色，成分石英為主，下部以細(xì)粒為主，粉砂 粒細(xì)，中層狀具緩波狀層理發(fā)育，中部斜層理為主。自然發(fā)火周期為 3～ 6 個月。平均容重為 t/m3。屬于緩傾斜煤層 。～ 8176。 根據(jù)地質(zhì)報告預(yù)測，開采前期礦井正常涌水量為 400 m3/h，最大涌水量為 500 m3/h；開采后期正常涌水量為 550 m3/h，最大涌水量為 650 m3/h。當(dāng)有斷層構(gòu)造時，其它含水層也可成為奧陶系灰?guī)r水的通道，直接影響礦井安全開采。下組含水層間夾有不穩(wěn)定的粘土層，其上有中組為隔水層，故含水性雖強(qiáng)，但補(bǔ)給和排泄條件較差，其底部含水層為煤系含水層的主要補(bǔ)給水源。主要含水層為上覆的第四系覆蓋層，總厚度平均 m，分上、中、下三組，除中組粘類的厚度占 73%左右，透水性弱，含水不豐富外，其上、下兩組均為含水豐富的砂及砂礫巖層。地 質(zhì)構(gòu)造整體比較簡單，但有的采區(qū)比較復(fù)雜，局部不能開采。區(qū)內(nèi)北東向逆斷層不發(fā)育，而北西向的高角度正斷層較發(fā)育，并具有斷層走向的彎曲、分叉、合并、落差時大時小、呈 “入 ”字型構(gòu)造形態(tài)等特點。一般為4～ 8176。 構(gòu)造特征 井田位于兗州向斜的北翼。中石 炭系本溪群厚 ～ m，一般厚度 m，以灰?guī)r為主，假整合于奧陶系之上。上石炭系的太原群厚 ～ m，一般厚度 m，以粉砂巖和泥質(zhì)巖為主，間加中砂巖、粘土巖、薄層灰?guī)r及煤層組成，共含煤 23 層。二疊系之石盒子組最大殘厚 m，一般厚度 60 m 左右，以粘土巖為主，間夾細(xì)砂巖，其底部全區(qū)普遍發(fā)育著一層粗砂巖或含礫砂巖，孔隙度大，硅質(zhì)接觸式膠結(jié)，巖性穩(wěn)定，整合于主要含煤地層山西組之上。殘厚殘厚中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計 7 圖 12 井田地層綜合柱狀圖 合于侏羅系之上。40. 0539. 80 ～ 12. 5 ～ 52. 1 ～ 地層厚度（m）地 層 系 統(tǒng)界 系 統(tǒng) 組～新生界 系四第Q中生界 系羅侏J上統(tǒng)J30～上統(tǒng)P2上石盒子組 P210～二疊系P下統(tǒng)P1下石盒子組21P殘厚0～一般厚度60.00177。其中粘土類約占6 8 %。 第三段：由深黃色或深褐色細(xì)砂以及粘土、砂質(zhì)粘土、粘土質(zhì)砂（砂礫）等相間組成。15. 0 ～ 第四段：由土黃色或褐黃色粘土和粉砂質(zhì)粘土等組成，分布較穩(wěn)定。5. 78 ～ 1 2 . 5 57. 9 5整合十四灰 ～ 十三灰 ～ 10 ～ 五9十五十四十三十二中1817十一上16十下 ～ 1 7 煤上1 6 煤 ～ 十 灰 ～ 下2. 40 ～ 2 7 . 9 019 . 5 57. 00 ～ 2 8 . 2 718 . 0 7厚度( m )最小～最大最小～最大平均　 　 第二段：由淺灰色、灰綠色、雜色粘土及中細(xì)砂質(zhì)粘土等組成，分布穩(wěn)定。1. 70 ～ 9 . 3 54. 4 34. 6 41. 40 ～ 1 2 . 1 012 . 3 2 ～ 25 . 9 117 . 5 9 灰～乳白色石灰?guī)r及雜色鋁質(zhì)